1.对功能关系的理解
(1)做功的过程就是能量转化的过程。不同形式的能量发生相互转化是通过做功来实现的。
(2)功是能量转化的量度,功和能的关系,一是体现在不同的力做功,对应不同形式的能转化,具有一一对应关系,二是做功的多少与能量转化的多少在数值上相等。
2.功是能量转化的量度
力学中几种常见的功能关系如下:
如图所示,光滑斜面体固定在水平地面上,顶端装有质量不计的光滑定滑轮,跨过定滑轮的不可伸长细线两端连接两质量相等的物块A和B。物块A的正下方地面上固定一竖直轻弹簧,弹簧始终处于弹性限度内,忽略空气阻力。物块B在斜面体底端由静止释放后,在物块A下落至最低点的过程中,下列说法正确的是( )
A.物块A与弹簧接触前,A、B组成的系统机械能不守恒
B.物块A刚与弹簧接触时,物块B的动能最大
C.细线的拉力对物块B做的功等于B增加的机械能
D.弹簧的最大弹性势能等于物块A下降过程中减少的重力势能
[解析] 物块A与弹簧接触前,A、B组成的系统只有重力做功,故机械能守恒,故A错误;物块A刚与弹簧接触时弹簧弹力为零,依然有向下的加速度,故A向下加速运动,在A向下加速的过程中,物块B在绳的拉力作用下与A有相同的速度大小,故物块A刚与弹簧接触时,物块B的动能还未达到最大值,故B错误;由功能关系知,除重力之外的力对物块B做的功等于B增加的机械能,故细线的拉力对物块B做功等于B增加的机械能,故C正确;弹簧被压缩到最短时弹性势能最大,此时物块A的动能为零,在A下落的过程中,物块A、B和弹簧组成的系统机械能守恒,故物块A减小的重力势能等于弹簧增加的弹性势能与物块B增加的机械能之和,即弹簧的最大弹性势能小于物块A下降过程中减少的重力势能,故D错误。
[答案] C